為什么C變量的內存地址不固定？

Question

我是一名CS本科生，剛剛了解虛擬內存。 我對以下程序進行了實驗。

#include<stdio.h>
int ready0; 
int main(void) {
  int ready;
  printf("ready0 at %p, ready at %p. \n", (void*)&ready0, (void*)&ready); 
} 

我認為，由於該程序僅處理虛擬內存，因此在程序看來，它是計算機上唯一運行的進程。 我還看了看反匯編的代碼，它看起來很確定。 因此，如果我多次運行該程序，結果應該是相同的。 但是，實驗表明事實並非如此。 為什么實驗與我預期的不同？ 是什么導致每次我運行該程序時結果都不同？

如果您有興趣，這里是Mac OS X Yosemite上的一些實驗結果。

$ ./sp
ready0 at 0x102b18018, ready at 0x7fff5d0e876c. 
$ ./sp
ready0 at 0x107c09018, ready at 0x7fff57ff776c. 
$ ./sp
ready0 at 0x10aa9c018, ready at 0x7fff5516476c. 
$ ./sp
ready0 at 0x10d56d018, ready at 0x7fff5269376c. 
$ ./sp
ready0 at 0x10da1c018, ready at 0x7fff521e476c. 
$ ./sp
ready0 at 0x109aff018, ready at 0x7fff5610176c. 
$ ./sp
ready0 at 0x107c31018, ready at 0x7fff57fcf76c. 
$ ./sp
ready0 at 0x10fab1018, ready at 0x7fff5014f76c. 

Answer 1

在過去，您通常是對的。 指向main入口的堆棧指針通常是相同的（但它也取決於您的環境，請參見environ（7） ...）。 在您的ABI規范和execve（2） syscall中提供了詳細信息（尤其是Linux ） 。 您（和我的）ABI通常是AMD64 ABI 。

為了安全起見，當前系統具有ASLR （地址空間布局隨機化）（（您可以通過echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space禁用系統范圍的root用戶運行權限；這會打開一個安全漏洞）。 因此，進入main的堆棧指針有點隨機。

^{提示：如果使用gdb監視點，則可能要禁用ASLR。}

Answer 2

這是由於地址空間布局隨機化。

從Wiki：

*

地址空間布局隨機化（ASLR）是一種計算機安全方法，它涉及在進程的地址空間中隨機安排關鍵數據區域的位置，通常包括可執行文件的基礎以及庫，堆和堆棧的位置。

好處

地址空間隨機化使攻擊者更難預測目標地址，從而阻礙了某些類型的安全攻擊。 例如，嘗試執行返回libc攻擊的攻擊者必須找到要執行的代碼，而其他嘗試執行注入到堆棧中的shellcode的其他攻擊者則必須先找到堆棧。 在這兩種情況下，相關的內存地址都會被攻擊者遮蓋。 必須猜測這些值，並且由於應用程序崩潰，通常無法恢復錯誤的猜測。

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